[发明专利]预处理铝组件以改善粘合剂粘结性和抗腐蚀性的方法

说明书

一种用于预处理铝组件的系统和方法包括选择具有施加到表面的薄膜预处理层和润滑剂涂层的毛坯。将毛坯形成为期望的形状，并将粘合剂施加到所述表面的被选择的部分。将清洗剂施加到该组件，以从除了被选择的部分处之外的表面去除薄膜预处理层和润滑剂涂层，并且在涂漆之前将氧化锆转化涂层施加到该组件。

技术领域

本公开涉及一种制造和制备在应用转化涂层之后涂漆的、使用粘合剂和密封剂的铝主体板和其它部件的方法。

背景技术

对于车辆制造商来说车辆上铝合金的腐蚀是复杂的并且耗费成本的问题。铝腐蚀通常与部件、折边凸缘（hem flange）和经修整的边(trimmed edge)之间的接合部有关。随着更多的铝材被使用在车辆设计中，更大的铝腐蚀的可能性成为越来越重要的问题。铝腐蚀的根本原因是复杂的，但认为与五个关键因素相关：表面修整、涂装车间实施的预处理、铝合金的化学性质、密封剂的存在或缺失、以及技艺（粘合剂的布置、内部/外部搭接、内部/外部间隙、毛刺大小(burr size)和方位）。为了得到优异的铝腐蚀性能，以上所有的因素都必须解决。

为了提供最佳的铝腐蚀性能，不是单独地优化制造材料和工艺。新的车辆设计趋向于更深的冲压和更强的合金，它们使得改善的成形制造方法和材料成为必要。铝材车辆依赖于大量施用到被接合的部件的结构性粘合剂，以为车辆提供必要的强度和刚度，从而改善噪音、振动和声振粗糙度（NVH）性能。为了提供有效的制造工艺，铝材表面、成形润滑剂(forming lube)和粘合剂之间的相互作用必须达到平衡。

所有的铝材表面因铝的反应性一般具有天然氧化物/氢氧化物层。当铝材被暴露到空气时，非常快速地形成天然氧化物/氢氧化物层。该反应是自钝化的并且产生薄的氧化物/氢氧化物层。当预处理铝卷材时，执行碱蚀刻和/或酸蚀刻以去除天然氧化物/氢氧化物层。薄膜预处理层（诸如Alcoa951，乙烯基膦/次膦酸、聚丙烯酸酯溶液，是Alcoa Aluminum的注册了商标的产品）可被施用到新蚀刻的表面。在施用Alcoa951之前，表面上会重新形成一些天然氧化物/氢氧化物层，接着通过Alcoa951预处理来修整。

解决的大体问题是如何在高产量下使铝材车辆具有优异的可成形性、粘合剂粘结耐久性和腐蚀性能。

发明内容

以上问题和其它问题通过如下概述的公开的方法来解决。

根据本公开的一个方面，提供一种用于预处理铝组件的方法，所述方法包括：在将毛坯形成为部件之前，选择具有施加到卷材的表面的薄膜预处理功能化的涂层（薄膜预处理层）和润滑剂涂层的毛坯。将毛坯形成为期望的形状，并在部件接合时用施加到表面的被选择的部分的粘合剂或密封剂来进行组装。如本申请中所使用的，术语“密封剂”表示粘合剂并且在以下方面等同：密封剂像粘合剂那样附着到表面。用包括表面活性剂的清洗剂清洗该组件，该清洗剂被配制成部分地或完全地去除薄膜预处理层。清洗剂还从除了所述被选择的部分以外的表面基本上完全去除润滑剂涂层。作为涂漆前的最后的步骤，将转化涂层施加到该组件。

根据本公开的另一方面，提供一种用于预处理部件的系统，该部件由涂覆有薄膜预处理层和润滑剂涂层的毛坯形成。所述部件具有被施加到所述部件的被选择的部分（例如折边凸缘接合部、结构性粘合剂接合部）的粘合剂，或折边凸缘密封剂。所述系统包括清洗剂浸渍池，清洗剂浸渍池用于将清洗剂施加到所述部件，以去除除了粘合剂或密封剂被施加到所述部件的所述被选择的部分的地方之外的薄膜预处理层和润滑剂。设置一系列其它浸渍池和喷射池，用于将转化涂层施加到该组件。